Polistirola plastmasas liešana: GPPS un HIPS materiālu rokasgrāmata
Polistirols saņem mazāk uzmanības nekā konstruktīvie polimēri, taču tas ir viens no visbiežāk veidotajiem materiāliem pasaulē. GPPS ir ūdens caurspīdīgs, dimensionāli stabils un lēts. HIPS pievieno gumijas sacietēšanu, lai ražotu necaurspīdīgu, izturīgu materiālu, kas iztur kritienu un montāžas spriegumu, ko GPPS šķembu. Kopā tie aptver lielu patēriņa elektronikas, medicīnisko vienreizlietojamo preču, iepakojuma un sadzīves tehnikas interjera daļu.
Mehāniskās un termiskās īpašības
Polistirols ir amorfs — nav asas kušanas temperatūras, ļoti zems un izotropisks sarukums, paredzamas dimensijas. Pretsvars ir tas, ka tas nav augstas temperatūras materiāls. Lielākā daļa marku sāk mīkstināties virs 80°C, kas ierobežo tā izmantošanu istabas temperatūras un vieglo karstuma vides apstākļos.
| Īpašība | GPPS | HIPS |
|---|---|---|
| Vilkšanas izturība | 45–55 MPa | 20–40 MPa |
| Lieces modulis | 3 000–3 500 MPa | 1 800–2 700 MPa |
| Pagarinājums pie pārraušanas | 1–4% | 15–50% |
| Iecirtuma Izoda triecienizturība | 1–2 kJ/m² | 5–12 kJ/m² |
| Karstuma deformācijas temp. (0,45 MPa) | 85–95°C | 75–85°C |
| Nepārtrauktas darbības temperatūra | 60–80°C | 60–75°C |
| Ūdens uzsūkšanās (24 h) | 0,05–0,1% | 0,05–0,1% |
| Blīvums | 1,04–1,06 g/cm³ | 1,02–1,06 g/cm³ |
| Presformas sarukums | 0,3–0,6% | 0,3–0,6% |
Gumijas saturs, kas padara HIPS izturīgāku, arī samazina tā vilkšanas izturību un HDT salīdzinājumā ar GPPS. Kompromiss ir apzināts — HIPS ir paredzēts korpusiem, kas saņem triecienus, nevis stingumam vai karstumizturībai.
Tipiskie pielietojumi
GPPS (caurspīdīgs):
- Medicīniskie un laboratorijas vienreizlietojamie — Petri trauki, mēģenes un caurspīdīgi paplātes vāki.
- Patēriņa iepakojums — cieta plastmasa, displeja kastes un juvelierizstrādājumu iepakojums.
- Tirdzniecības vietas — izkārtņu turētāji un displeja statīvi.
HIPS (necaurspīdīgs):
- Elektronika — printeru korpusi, TV rāmji un tālvadības pults apvalki.
- Sadzīves tehnika — ledusskapju iekšpuses oderes un iekšējie paneļi, sadzīves tehnikas rāmji.
- Rotaļlietas un modeļi — figūru komplekti un krāsaini plastmasas komponenti, kur izmaksas ir primārais dzinulis.
Liešanas un dizaina vadlīnijas
PS ir viegli plūstošs, ātri dzesējošs materiāls, kas piedod lielāko daļu procesa parametru variāciju. Primārā dizaina disciplīna ir saistīta ar trauslumu un sprieguma plaisāšanu.
- Sarukums (0,3–0,6%): Ļoti paredzams. Deformācija un izliece, kas ir izplatīta ar PP vai PE, ar PS reti ir problēma. Tas padara to par labu izvēli plakanajiem paneļiem, kuriem jāpaliek plakaniem.
- Ieplūdes atveres dizains: Caurspīdīgam GPPS ieplūdes atveres izvietojums ir kritisks — plūsmas līnijas un metināšanas šuves ir redzamas gatavajā detaļā. Ieplūdiet neestētiskās zonās un saglabājiet aizpildīšanas ceļus īsus, lai samazinātu metināšanas šuvju veidošanos.
- Sienu biezums: 1,5–3,5 mm aptver lielāko daļu lietojumu. PS dzesē ātri un cikla laiki ir parasti īsāki nekā ar PC vai neilonu.
- Izveides leņķi: Minimums 1°. PS ir ciets un nepadodas izņemšanas laikā — nepietiekams leņķis rada baltas sprieguma zīmes (krīzēšana) uz izvelktās virsmas.
- Rādiusi: Īpaši svarīgi GPPS — asie iekšējie stūri ir vieta, kur sākas krīzēšanas plaisas. Standarts ir minimums 0,5 mm rādiuss visās iekšējās malās.
Materiāla markas
| Marka | Iezīme | Tipiskais pielietojums |
|---|---|---|
| GPPS caurspīdīgs | Augsts caurspīdīgums, zemas izmaksas | Iepakojums, caurspīdīgi vāciņi |
| HIPS dabīgais | Ciets, stingrs, necaurspīdīgs | Korpusi, rāmji |
| Ugunsizturīgs HIPS | UL94 V-0 klasifikācija | Elektriskās iekārtas |
| Pārtikas klase | FDA/ES sertificēts | Galda piederumi, jogurta traiciņi |
| Augsti spīdīgs HIPS | Izcila virsmas apdare | Patēriņa elektronika |
Detaļām, kurām nepieciešama ķīmiskā izturība, bet kurām jāpaliek optiskā caurspīdīgumā, SAN (stirols akrilnitrils) ir dabisks nākamais solis — tas atrodas starp GPPS un ABS gan izmaksās, gan veiktspējā.
Priekšrocības un ierobežojumi
Kāpēc izvēlēties polistirolu:
- Starp zemākajām materiāla izmaksām no visām iesmidzinātajām plastmasām.
- Izcila dimensiju stabilitāte (ļoti zems, izotropisks sarukums).
- Viegli pigmentējams spilgtām, konsekventām krāsām — HIPS labi pieņem krāsu.
- GPPS nodrošina ūdens caurspīdīgumu par zemākām izmaksām nekā PMMA.
Uz ko jāpievērš uzmanība:
- Trauslums: GPPS sadrumstalojas, ja to nometīs vai strauji saloks. HIPS ir izturīgāks, bet joprojām nav piemērots augsti triecienizturīgiem lietojumiem.
- Ķīmiskā jutība: Tauki, eļļas un šķīdinātāji izraisa sprieguma plaisāšanu. Izvairieties no kontakta ar tiem ekspluatācijā un montāžas laikā.
- Zema karstumizturība: Neviena marka nav piemērota trauku mazgājamajām mašīnām, karstām vidēm vai karstuma avotu tuvumam.
- Slikta UV stabilitāte: Ārpus telpām dzeltēs dažu mēnešu laikā.
PS izvēle pret alternatīvām
- PS pret ABS: Izvēlieties HIPS, ja izmaksas ir primārais dzinulis. Izvēlieties ABS, ja nepieciešama labāka karstumizturība, triecienizturība vai virsma, kas tiks krāsota.
- PS pret PMMA: Izvēlieties GPPS zemas izmaksas vienreizlietojamiem vai vienkāršiem displeja elementiem. Izvēlieties PMMA labākai skrāpējumizturībai un caurspīdīgumam premium, ilgmūžīgiem optiskiem produktiem.
Ilgtspēja
Polistirols nes sveķu kodu 6. Rūpnieciskā atkārtotā apstrāde ir viegli veicama un parasti līdz 20–25% atkārtoti apstrādāts materiāls var tikt iekļauts neestētiskajās detaļās. Vispārēja patēriņa pārstrādes infrastruktūra PS ir ierobežotāka salīdzinājumā ar PE vai PP, lai gan tas atšķiras atkarībā no reģiona.
Nordmould nodrošina presformu izgatavošanu no €3 000 un mazapjoma ražošanu, sākot no 100 detaļām. Nosūtiet mums savu STEP failu bezmaksas DFM analīzei — mēs apstiprināsim labāko marku jūsu detaļai un parasti atgriezīsim piedāvājumu 24–48 stundu laikā. Pieprasīt piedāvājumu